De actiepotentiaal

Question 1

Ontstaan actiepotentiaal

Answer 1

1. Neuron depolariseert bij stroominjectie;
2. Membraan vertoont naast passief ook actief gedrag (is af en toe doorlaatbaar voor stroom);
3. Hoe wijder de sensorkanaaltjes open staan, hoe groter de kans op depolarisatie (meer richting Na+-equilibriumpotentiaal);
4. Absolute refractaire periode: een nieuw actiepotentiaal is niet mogelijk (omdat de Na+-kanaaltjes geïnactiveerd zijn);
5. Relatieve refractaire periode: om een actiepotentiaal op te wekken, is meer stroom nodig (een aantal natriumkanaaltjes is weer gedeactiveerd (oftewel, gereactiveerd); een potentiaal is dus wel weer mogelijk, maar kost meer energie);
6. Op de achtergrond werkt altijd de Na+/K+-pomp om na een actiepotentiaal het Na+ weer de cel uit en K+ weer de cel in te krijgen;
7. Driving potential bepaalt welke richting de Na+- en K+-ionen opstromen

Question 2

Voltage-clamp experimenten aan patches van de membraan

Answer 2

Tonen dat verschillende typen ion-kanalen bestaan

Question 3

Omkeerpotentiaal

Answer 3

Onder de -80 mV verandert de stroom van richting (passief Na+-kanaaltje), Boven de 60 mV verandert de stroom van richting (passief K+-kanaaltje)

Question 4

Voltage-gated kanaaltje

Answer 4

wat het poortje van het kanaaltje doet, hangt af van de membraanpotentiaal. uit een stroom-spanningsdiagram is af te leiden voor welk ion het kanaaltje dient. Toestandsveranderingen van deze voltage-gated kanaaltjes zijn:
- Activatie (depolarisatie);
- Inactivivatie (klont in kanaaltje);
- De-inactieve (klont uit kanaaltje door membraanpotentiaal omlaag te brengen).
Deze laatste twee komen enkel bij Na+-kanaaltjes voor

Question 5

Voltage clamp experiment bij axonen

Answer 5

• Geleidelijke toename van geleidingsvermogen van K+, wat vervolgens constant blijft;
• Snelle toename van geleidingsvermogen van Na+, inactiveert vervolgens (door een klont in het kanaaltje);
• Verandering in de membraanpotentiaal heeft effect op het geleidingsvermogen van de ionkanaaltjes.

Question 6

Actiepotentiaal

Answer 6

Treedt op dankzij de capaciteit van omzetting van prikkelsterkte in vuurfrequentie. Hoe meer stroom, hoe meer actiepotentialen (drempelwaarde wordt eerder bereikt). Enkele factoren hebben invloed op het aantal actiepotentialen:
- Hoeveelheid inputstroom (voorbeeld: hoeveelheid water);
- Capaciteit van het neuron (voorbeeld: grootte van het buisje).

Question 7

Capaciteit van het membraan

Answer 7

De stroom die verloren gaat wordt verbruikt door de capacitieve eigenschappen van het membraan. De capaciteit neemt af met afstand tussen extra- en intracellulair vocht. Toename van deze afstand betekent dus een toename van de capaciteit. Over het algemeen geldt: hoe groter de capaciteit, hoe langer het duurt totdat een verandering optreedt. De capaciteit heeft echter geen effect op het uiteindelijke resultaat.
- Hogere capaciteit zorgt ervoor dat de drempelwaarde later bereikt wordt, waardoor het langer zal gaan vuren. Dit veroorzaakt een trager vuurfrequentie.
De ‘leaky integrator’ wordt bepaald door de tijdsconstante. Deze tijdsconstante heeft nooit effect op steady state